在制冷系统上，几乎所有的气液分离器都是依靠重力作用来沉淀液体或将液体从气体中分离出来(这就是所谓的重力分离器)。
制冷系统应用的气液分离原理与化工系统应用的气液分离器的原理相似，但其内部结构比化工系统应用的简单一些，没有带捕雾器、防冲击挡板或沉降内部构件。其计算方法与制冷剂的热力性能密切相关。还有制冷系统容器被称为缓冲容积(Surge volume)的计算参数对应在化工系统中称为缓冲量;还有稳定容积(Ballast volumes)，化工系统称为持液量，这些参数都有特定的计算方法。
重力分离在概念上很简单。任何液体的液滴在气体流中受三股力:重力、浮力和阻力。这些力的合成导致净力的运动方向。设计的主要目标是分离器中的阻力和浮力的合力，小于重力，导致液滴脱离，即从制冷剂气体中分离。可以应用牛顿定律来建立典型的液滴力平衡。重力作用的方向总是向下，浮力与重力相反，阻力与液滴速度相反。
虽然气液分离通常是指去除液体的完整过程。但情况并非如此简单。容器中有大小不同的液滴，成功分离技术只将最大液滴分离除去。小液滴会被气流带走，有些在回气管中蒸发掉而另一些小液滴在进入压缩机前蒸发完。液滴大小分离原则会在下面解释，但引发了一个间题，允许带走的最大液滴直径应该是多大?这个问题不能仅靠分析手段解决，需要基础实验。因此，如果液体容器用于解决设计标准导致带液问题，必须修正标准。不同的制冷剂由于热力特性不同，允许带走最大的液滴直径也是不同的。
